PHOS/AliPHOSReconstructor.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 //*--
  20 //*-- Yves Schutz (SUBATECH)
  21 // Reconstruction class. Redesigned from the old AliReconstructionner class and
  22 // derived from STEER/AliReconstructor.
  23 //
  24 // --- ROOT system ---
  25
  26 // --- Standard library ---
  27
  28 // --- AliRoot header files ---
  29 #include "AliLog.h"
  30 #include "AliPHOSQualAssDataMaker.h"
  31 #include "AliESDEvent.h"
  32 #include "AliESDCaloCluster.h"
  33 #include "AliPHOSReconstructor.h"
  34 #include "AliPHOSClusterizerv1.h"
  35 #include "AliPHOSTrackSegmentMakerv1.h"
  36 #include "AliPHOSPIDv1.h"
  37 #include "AliPHOSTracker.h"
  38 #include "AliRawReader.h"
  39 #include "AliPHOSTrigger.h"
  40 #include "AliPHOSGeometry.h"
  41 #include "AliPHOSRecoParam.h"
  42 #include "AliPHOSRecoParamEmc.h"
  43 #include "AliPHOSRecoParamCpv.h"
  44 #include "AliPHOSDigit.h"
  45 #include "AliPHOSTrackSegment.h"
  46 #include "AliPHOSEmcRecPoint.h"
  47 #include "AliPHOSRecParticle.h"
  48 #include "AliPHOSRawDecoder.h"
  49 #include "AliPHOSRawDigiProducer.h"
  50 #include "AliPHOSPulseGenerator.h"
  51
  52 ClassImp(AliPHOSReconstructor)
  53
  54 Bool_t AliPHOSReconstructor::fgDebug = kFALSE ;
  55 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamEmc =0;  // EMC rec. parameters
  56 AliPHOSRecoParam* AliPHOSReconstructor::fgkRecoParamCpv =0;  // CPV rec. parameters
  57
  58 //____________________________________________________________________________
  59 AliPHOSReconstructor::AliPHOSReconstructor() :
  60   fGeom(NULL)
  61 {
  62   // ctor
  63
  64   if (!fgkRecoParamEmc) {
  65     AliWarning("The Reconstruction parameters for EMC nonitialized - Used default one");
  66     fgkRecoParamEmc = AliPHOSRecoParamEmc::GetEmcDefaultParameters();
  67   }
  68
  69   if (!fgkRecoParamCpv) {
  70     AliWarning("The Reconstruction parameters for CPV nonitialized - Used default one");
  71     fgkRecoParamCpv = AliPHOSRecoParamCpv::GetCpvDefaultParameters();
  72   }
  73
  74   fGeom = AliPHOSGeometry::GetInstance("IHEP","");
  75 }
  76
  77 //____________________________________________________________________________
  78   AliPHOSReconstructor::~AliPHOSReconstructor()
  79 {
  80   // dtor
  81   delete fGeom;
  82 }
  83
  84 //____________________________________________________________________________
  85 void AliPHOSReconstructor::Reconstruct(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree) const
  86 {
  87   // 'single-event' local reco method called by AliReconstruction;
  88   // Only the clusterization is performed,; the rest of the reconstruction is done in FillESD because the track
  89   // segment maker needs access to the AliESDEvent object to retrieve the tracks reconstructed by
  90   // the global tracking.
  91
  92   AliPHOSClusterizerv1 clu(fGeom);
  93   clu.SetInput(digitsTree);
  94   clu.SetOutput(clustersTree);
  95   if ( Debug() )
  96     clu.Digits2Clusters("deb all") ;
  97   else
  98     clu.Digits2Clusters("") ;
  99 }
 100
 101 //____________________________________________________________________________
 102 void AliPHOSReconstructor::FillESD(TTree* digitsTree, TTree* clustersTree,
 103                                    AliESDEvent* esd) const
 104 {
 105   // This method produces PHOS rec-particles,
 106   // then it creates AliESDtracks out of them and
 107   // write tracks to the ESD
 108
 109   AliPHOSTrackSegmentMaker *tsm = new AliPHOSTrackSegmentMakerv1(fGeom);
 110   tsm->GetQualAssDataMaker()->Init(AliQualAss::kTRACKSEGMENTS) ;
 111   AliPHOSPID *pid = new AliPHOSPIDv1(fGeom);
 112   pid->GetQualAssDataMaker()->Init(AliQualAss::kRECPARTICLES) ;
 113
 114   // do current event; the loop over events is done by AliReconstruction::Run()
 115   tsm->SetESD(esd) ;
 116   tsm->SetInput(clustersTree);
 117   if ( Debug() )
 118     tsm->Clusters2TrackSegments("deb all") ;
 119   else
 120     tsm->Clusters2TrackSegments("") ;
 121
 122   tsm->GetQualAssDataMaker()->SetData(tsm->GetTrackSegments()) ;
 123   tsm->GetQualAssDataMaker()->Exec(AliQualAss::kTRACKSEGMENTS) ;
 124
 125   pid->SetInput(clustersTree, tsm->GetTrackSegments()) ;
 126   pid->SetESD(esd) ;
 127   if ( Debug() )
 128     pid->TrackSegments2RecParticles("deb all") ;
 129   else
 130     pid->TrackSegments2RecParticles("") ;
 131
 132   pid->GetQualAssDataMaker()->SetData(pid->GetRecParticles()) ;
 133   pid->GetQualAssDataMaker()->Exec(AliQualAss::kRECPARTICLES) ;
 134
 135   // PLEASE FIX IT. SHOULD GO TO ALIRECONSTRUCTION !!
 136   //  if ( eventNumber == gime->MaxEvent()-1 ) {
 137   //    fTSM->GetQualAssDataMaker()->Finish(AliQualAss::kTRACKSEGMENTS) ;
 138   //    fPID->GetQualAssDataMaker()->Finish(AliQualAss::kRECPARTICLES) ;
 139   //  }
 140
 141   // This function creates AliESDtracks from AliPHOSRecParticles
 142   //         and
 143   // writes them to the ESD
 144
 145   TClonesArray *recParticles  = pid->GetRecParticles();
 146   Int_t nOfRecParticles = recParticles->GetEntries();
 147
 148
 149   esd->SetNumberOfPHOSClusters(nOfRecParticles) ;
 150   esd->SetFirstPHOSCluster(esd->GetNumberOfCaloClusters()) ;
 151
 152   AliDebug(2,Form("%d rec. particles, option %s",nOfRecParticles,GetOption()));
 153
 154
 155   //#########Calculate trigger and set trigger info###########
 156
 157   AliPHOSTrigger tr ;
 158   //   tr.SetPatchSize(1);//create 4x4 patches
 159   tr.Trigger();
 160
 161   Float_t maxAmp2x2  = tr.Get2x2MaxAmplitude();
 162   Float_t maxAmpnxn  = tr.GetnxnMaxAmplitude();
 163   Float_t ampOutOfPatch2x2  = tr.Get2x2AmpOutOfPatch() ;
 164   Float_t ampOutOfPatchnxn  = tr.GetnxnAmpOutOfPatch() ;
 165
 166   Int_t iSM2x2      = tr.Get2x2SuperModule();
 167   Int_t iSMnxn      = tr.GetnxnSuperModule();
 168   Int_t iCrystalPhi2x2 = tr.Get2x2CrystalPhi();
 169   Int_t iCrystalPhinxn = tr.GetnxnCrystalPhi();
 170   Int_t iCrystalEta2x2 = tr.Get2x2CrystalEta();
 171   Int_t iCrystalEtanxn = tr.GetnxnCrystalEta();
 172
 173   AliDebug(2, Form("Trigger 2x2 max amp %f, out amp %f, SM %d, iphi %d ieta %d",  maxAmp2x2, ampOutOfPatch2x2, iSM2x2,iCrystalPhi2x2, iCrystalEta2x2));
 174   AliDebug(2, Form("Trigger 4x4 max amp %f , out amp %f, SM %d, iphi %d, ieta %d",  maxAmpnxn, ampOutOfPatchnxn, iSMnxn,iCrystalPhinxn, iCrystalEtanxn));
 175
 176   Int_t iRelId2x2 []= {iSM2x2+1,0,iCrystalPhi2x2,iCrystalEta2x2};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 177   Int_t iAbsId2x2 =-1;
 178   Int_t iRelIdnxn []= {iSMnxn+1,0,iCrystalPhinxn,iCrystalEtanxn};// PHOS modules in order to calculate AbsId need to be 1-5 not 0-4 as returns trigger.
 179   Int_t iAbsIdnxn =-1;
 180   TVector3    pos2x2(-1,-1,-1);
 181   TVector3    posnxn(-1,-1,-1);
 182   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelId2x2, iAbsId2x2);
 183   fGeom->RelToAbsNumbering(iRelIdnxn, iAbsIdnxn);
 184   fGeom->RelPosInAlice(iAbsId2x2, pos2x2);
 185   fGeom->RelPosInAlice(iAbsIdnxn, posnxn);
 186
 187   TArrayF triggerPosition(6);
 188   triggerPosition[0] = pos2x2(0) ;
 189   triggerPosition[1] = pos2x2(1) ;
 190   triggerPosition[2] = pos2x2(2) ;
 191   triggerPosition[3] = posnxn(0) ;
 192   triggerPosition[4] = posnxn(1) ;
 193   triggerPosition[5] = posnxn(2) ;
 194
 195   TArrayF triggerAmplitudes(4);
 196   triggerAmplitudes[0] = maxAmp2x2 ;
 197   triggerAmplitudes[1] = ampOutOfPatch2x2 ;
 198   triggerAmplitudes[2] = maxAmpnxn ;
 199   triggerAmplitudes[3] = ampOutOfPatchnxn ;
 200
 201   //esd->SetPHOSTriggerCells(triggerPosition);
 202   esd->AddPHOSTriggerPosition(triggerPosition);
 203   esd->AddPHOSTriggerAmplitudes(triggerAmplitudes);
 204
 205   //######################################
 206
 207   //Fill CaloClusters
 208   const Float_t kBigShort = std::numeric_limits<short int>::max() - 1;
 209   const Float_t nsec100   = 1e9*100.; // units of 0.01 ns
 210   const Float_t gev500    = 500.;     // units of GeV/500
 211
 212   for (Int_t recpart = 0 ; recpart < nOfRecParticles ; recpart++) {
 213     AliPHOSRecParticle * rp = dynamic_cast<AliPHOSRecParticle*>(recParticles->At(recpart));
 214     if (Debug())
 215       rp->Print();
 216     // Get track segment and EMC rec.point associated with this rec.particle
 217     AliPHOSTrackSegment *ts    = static_cast<AliPHOSTrackSegment *>(tsm->GetTrackSegments()->At(rp->GetPHOSTSIndex()));
 218
 219     // Get the clusters array
 220     TBranch *emcbranch = clustersTree->GetBranch("PHOSEmcRP");
 221     if (!emcbranch) {
 222       AliError("can't get the branch with the PHOS EMC clusters !");
 223       return;
 224     }
 225     TObjArray *emcRecPoints = new TObjArray(100) ;
 226     emcbranch->SetAddress(&emcRecPoints);
 227     emcbranch->GetEntry(0);
 228
 229     AliPHOSEmcRecPoint  *emcRP = static_cast<AliPHOSEmcRecPoint *>(emcRecPoints->At(ts->GetEmcIndex()));
 230     AliESDCaloCluster   *ec    = new AliESDCaloCluster() ;
 231
 232     Float_t xyz[3];
 233     for (Int_t ixyz=0; ixyz<3; ixyz++)
 234       xyz[ixyz] = rp->GetPos()[ixyz];
 235
 236     AliDebug(2,Form("Global position xyz=(%f,%f,%f)",xyz[0],xyz[1],xyz[2]));
 237
 238     //Create digits lists
 239     Int_t  digitMult  = emcRP->GetDigitsMultiplicity();
 240     Int_t *digitsList = emcRP->GetDigitsList();
 241     Short_t *amplList  = new Short_t[digitMult];
 242     Short_t *timeList  = new Short_t[digitMult];
 243     Short_t *digiList  = new Short_t[digitMult];
 244
 245     // Read digits array
 246     TBranch *branch = digitsTree->GetBranch("PHOS");
 247     if (!branch) {
 248       AliError("can't get the branch with the PHOS digits !");
 249       return;
 250     }
 251     TClonesArray *digitsArr = new TClonesArray("AliPHOSDigit",100);
 252     branch->SetAddress(&digitsArr);
 253     branch->GetEntry(0);
 254
 255     // Convert Float_t* and Int_t* to Short_t* to save memory
 256     for (Int_t iDigit=0; iDigit<digitMult; iDigit++) {
 257       AliPHOSDigit *digit = static_cast<AliPHOSDigit *>(digitsArr->At(digitsList[iDigit]));
 258       amplList[iDigit] =
 259         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetEnergy()*gev500,kBigShort)); // Energy in units of GeV/500
 260       timeList[iDigit] =
 261         (Short_t)(TMath::Min(digit->GetTime()*nsec100,kBigShort)); // time in units of 0.01 ns
 262       digiList[iDigit] = (Short_t)(digit->GetId());
 263     }
 264
 265     //Primaries
 266     Int_t  primMult  = 0;
 267     Int_t *primInts =  emcRP->GetPrimaries(primMult);
 268     Short_t *primList = new Short_t[primMult];
 269     for (Int_t ipr=0; ipr<primMult; ipr++)
 270       primList[ipr] = (Short_t)(primInts[ipr]);
 271
 272     // fills the ESDCaloCluster
 273
 274     ec->SetPHOS(kTRUE);
 275     ec->SetPosition(xyz);                 //rec.point position in MARS
 276     ec->SetE(rp->Energy());         //total particle energy
 277     ec->SetClusterDisp(emcRP->GetDispersion()); //cluster dispersion
 278     ec->SetPid          (rp->GetPID()) ;        //array of particle identification
 279     ec->SetM02(emcRP->GetM2x()) ;               //second moment M2x
 280     ec->SetM20(emcRP->GetM2z()) ;               //second moment M2z
 281     ec->SetNExMax(emcRP->GetNExMax());          //number of local maxima
 282     ec->SetEmcCpvDistance(-1);                  //not yet implemented
 283     ec->SetClusterChi2(-1);                     //not yet implemented
 284     ec->SetM11(-1) ;                            //not yet implemented
 285
 286     //Digits Lists
 287     TArrayS arrayAmpList(digitMult,amplList);
 288     TArrayS arrayTimeList(digitMult,timeList);
 289     TArrayS arrayIndexList(digitMult,digiList);
 290     ec->AddDigitAmplitude(arrayAmpList);
 291     ec->AddDigitTime(arrayTimeList);
 292     ec->AddDigitIndex(arrayIndexList);
 293
 294     //Distance to the nearest bad crystal
 295     ec->SetDistanceToBadChannel(emcRP->GetDistanceToBadCrystal());
 296
 297     //Array of MC indeces
 298     TArrayS arrayPrim(primMult,primList);
 299     ec->AddLabels(arrayPrim);
 300
 301     //Array of tracks uncomment when available in future
 302     //TArrayS arrayTrackMatched(1);// Only one track, temporal solution.
 303     //arrayTrackMatched[0]= (Short_t)(matchedTrack[iClust]);
 304     //ec->AddTracksMatched(arrayTrackMatched);
 305
 306     // add the track to the esd object
 307     esd->AddCaloCluster(ec);
 308     delete ec;
 309     delete [] primList;
 310     delete [] amplList;
 311     delete [] timeList;
 312     delete [] digiList;
 313   }
 314 }
 315
 316 AliTracker* AliPHOSReconstructor::CreateTracker(AliRunLoader* /* runLoader */) const
 317 {
 318   // creates the PHOS tracker
 319   return new AliPHOSTracker();
 320 }
 321
 322 void  AliPHOSReconstructor::ConvertDigits(AliRawReader* rawReader, TTree* digitsTree) const
 323 {
 324   // Converts raw data to
 325   // PHOS digits
 326   // Works on a single-event basis
 327
 328   rawReader->Reset() ;
 329
 330   AliPHOSRawDecoder dc(rawReader);
 331   TString option = GetOption();
 332   if (option.Contains("OldRCUFormat"))
 333     dc.SetOldRCUFormat(kTRUE);
 334   else
 335     dc.SetOldRCUFormat(kFALSE);
 336
 337   dc.SubtractPedestals(fgkRecoParamEmc->SubtractPedestals());
 338
 339   TClonesArray *digits = new TClonesArray("AliPHOSDigit",1);
 340   digits->SetName("DIGITS");
 341   Int_t bufsize = 32000;
 342   digitsTree->Branch("PHOS", &digits, bufsize);
 343
 344   AliPHOSRawDigiProducer pr;
 345   pr.MakeDigits(digits,&dc);
 346
 347   //ADC counts -> GeV
 348   for(Int_t i=0; i<digits->GetEntries(); i++) {
 349     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(i);
 350     digit->SetEnergy(digit->GetEnergy()/AliPHOSPulseGenerator::GeV2ADC());
 351   }
 352
 353   //!!!!for debug!!!
 354   Int_t modMax=-111;
 355   Int_t colMax=-111;
 356   Int_t rowMax=-111;
 357   Float_t eMax=-333;
 358   //!!!for debug!!!
 359
 360   Int_t relId[4];
 361   for(Int_t iDigit=0; iDigit<digits->GetEntries(); iDigit++) {
 362     AliPHOSDigit* digit = (AliPHOSDigit*)digits->At(iDigit);
 363     if(digit->GetEnergy()>eMax) {
 364       fGeom->AbsToRelNumbering(digit->GetId(),relId);
 365       eMax=digit->GetEnergy();
 366       modMax=relId[0];
 367       rowMax=relId[2];
 368       colMax=relId[3];
 369     }
 370   }
 371
 372   AliDebug(1,Form("Digit with max. energy:  modMax %d colMax %d rowMax %d  eMax %f\n\n",
 373                   modMax,colMax,rowMax,eMax));
 374
 375   digitsTree->Fill();
 376 }